Седалищев В.Н. Методы и средства измерений неэлектрических величин

Подождите немного. Документ загружается.

Серия включает три модельных ряда: РФ603 - быстродействующие датчики с рабочим

диапазоном от 2 до 1000 мм, РФ600 – широкодиапазонные датчики и РФ605 –

недорогие, малогабаритные датчики

Принцип работы

В основу работы датчика положен принцип оптической триангуляции. Излучение

полупроводникового лазера 1 фокусируется объективом 2 на объекте 6. Рассеянное на

объекте излучение объективом 3 собирается на CCD-линейке 4. Процессор сигналов 5

рассчитывает расстояние до объекта по положению изображения светового пятна на

линейке 4

Модель РФ603. Технические характеристики.

РФ603 - X/2 X/5 X/10 X/15 X/25 X/30 X/50 X/100 X/250 X/500 X/750 X/1000

Базовое расстояние, X, мм 10 15

15,25

15,30

25,45

35,55

45,65

105

60,90

140

80 125 145 245

Диапазон, L, мм

2 5 10 15 25 30 50 100 250 500 750 1000

Линейность

±0.1% диапазона ±0.2...0.3%

Разрешение

0,01% диапазона 0.05%

Макс.частота выборки, кГц

2 или 5 или 8

Тип лазера

3 мВт, длина волны 660 нм 5 мВт, 660 нм

Интерфейс

цифровой

RS232 (макс. 460,8 кбит/с) или RS485 (макс. 460,8 кбит/с)

или RS232 и CAN (макс. 1 Мбит/с)

аналоговый

4...20мА или 0...10В

Вход синхронизации

2,4 - 5 В (CMOS, ТТЛ)

Логический выход

NPN, 100 мА max, 40 В max

Напряжение питания

5 (4,5…9) или 12 (9…18) или 24 (18…36)

Потребление, Вт

1,5...2

Класс защиты

IP67

Рабочая температура, °С

-10…+60

Габариты, мм

65x50x20

Вес, г

Фотоэлектрические растровые датчики

Серия РФ20X

Область применения

Инкрементные датчики предназначены для измерения и контроля перемещений,

размеров , биений , профиля поверхности, деформаций технологических объектов.

Формируют унифицированные выходные сигналы, содержащие информацию о величине

и направлении перемещения измерительного наконечника, пригодные для дальнейшей

обработки в измерительных системах ЧПУ или цифровой индикации (УЦИ).

Принцип работы

Действие датчиков основано на амплитудной модуляции светового потока при

прохождении его через сопряжение двух перемещающихся друг относительно друга

растров — индикаторной и измерительной линеек.

Бесконтактные измерители скорости и длины

Лазерные измерители скорости Polytec LSV-6000 и LSV-

300 позволяют бесконтактно определять скорость

перемещения поверхности и длину материала с высокой

точностью.

Лазерные измерители Polytec LSV работают на стальных

рулонах, полосе, штрипсе, трубах, кабелях, волокне,

бумаге, фольге, древесине, композитных материалах, и

практически на любых материалах и поверхностях,

включая горячую сталь.

Примеры применения: измерение длины труб, измерение

длины слябов, измерение фактической длины рулонов

стали, контроль длины кабеля, проволоки и т.п.

Приборы Polytec LSV специально разработаны для

тяжелых промышленных условий эксплуатации

и интеграции в существующие системы управления.

Измеритель скорости и длины проката LSV-6000

Прибор контроля длины проката, труб, слябов и блюмов

Исполнение для тяжелых условий эксплуатации

Измеритель скорости и длины LSV-300

Прибор контроля длины труб, проката, слябов и блюмов.

Исполнение для стандартных условий эксплуатации

Принцип действия бесконтактных измерителей

скорости и длины

Внутри сенсоров LSV-065 и LSV-026, установлена брэгговская ячейка,

разделяющая свет диодного лазера на два луча сдвинутых по частоте на

40 МГц.

Сенсорная головка имеет патентованный частотно-

стабилизированный диодный лазер, высокочувствительный APD-

детектор (лавинный фотодиод), и оптический преобразователь частоты

(брэгговскую ячейку).

Два луча пересекаются под углом j на движущейся поверхности и

формируют интерференционную картину виде чередующихся ярких и

темных полос с одинаковым интервалом.

Свет, рассеивающийся на поверхности движущегося через

интерференционную картину объекта претерпевает модуляцию по

яркости с частотой, пропорциональной скорости объекта.

Часть рассеянного света собирается линзой и, с помощью

оптического детектора, преобразуется в электрический сигнал.

Частотный сдвиг (в данном случае 40МГц) играет особую роль,

поскольку он является несущей частотной модуляцией рассеянного

света.

Интерференционная картина

Несущая частота 40 МГц позволяет LSV определять направление

движение и «нулевую скорость» (т.е. контроллер LSV-6200 определяет

что поверхность объекта остановилась, когда получает сигнал с

частотой, равной 40 МГц). Поскольку интервал полос в

интерференционной картине зависит только от угла пересечения лучей и

длины волны диодного лазера, точность измерения не зависит от каких-

либо внешних воздействий. Калиброванный интервал полос сохраняется

постоянным, даже если поверхность объекта перемещается ближе или

дальше от сенсора (в пределах оптической глубины резкости).

Сигнал с LSV-сенсора характеризуется всплесками, т.е. он не

непрерывен во времени, а состоит из коротких секций с несколькими

последовательными колебательными периодами – всплесками. Точное

определение мгновенной частоты возможно только в период

длительности всплеска. Поскольку длительность всплеска неизвестна и

амплитуда сигнала также сильно варьируется, реализация надежного

метода измерения требует сложного и совершенного алгоритма

согласования сигналов.

Фирмой Polytec разработан алгоритм «Автоматической адаптации к

поверхности» (ASA), обеспечивающий сигнал с непрерывной

амплитудой, незавимой от отражающих свойств материала поверхности.

Специализированный FBD - быстрый детектор всплесков (Fast Burst

Detector) определяет доплеровскую частоту (т.е. скорость) и немедленно

подстраивает аналого-цифровой преобразователь для максимально

информативного захвата доплеровского всплеска и максимальной

точности измерения.

При нулевой скорости пик частотного спектра соответствует 40

МГц. Этот частотный сдвиг позволяет измерять скорости, близкие к нулю

и отрицательные скорости. Частоты менее 40 МГц

соответствуют

отрицательным значениям скорости, а частоты более 40 МГц

соответствуют положительным значениям скорости. Максимально

допустимое значение доплеровского сдвига по частоте составляет ±4.8

МГц.

Диаграмма Частота/Скорость

После точного определения частоты, контроллер рассчитывет

значение скорости по следующей формуле:

= f

Ds, Ds = интервал полос интерференционной картины

Интегрирование скорости дает значение длины. Обозначения

(скорости и длины) отображаются на передней панели прибора и

доступны в виде выходных сигналов для мониторинга данных и

управления.